歷次工業革命好比一顆原子炸彈，震碎了人類既定生活方式，也掀起一連串科技創新的浪花。更微妙的是，往往一次工業革命的參與程度，對國與國之間的排名座次構成持續性震蕩和影響。當前，雄心勃勃的國家軍團們正在奔忙：一邊繼續釋放第三次工業革命的巨大紅利，一邊對第四次工業革命提前預判和布局。
由此，疑團也接連而至。第四次工業革命究竟是什么？中國能否借力完成彎道超車？在中國移動研究院院長、“千人計劃”國家特聘專家黃曉慶看來，機器人將是引領第四次工業革命的主要推動力。他認為，放到宏觀角度分析，中國的表現更像一場時間追逐賽——“從第一次的不參與、第二次的落后到第三次的跟隨，我國參與工業革命的意識和速度在不斷進步。目前，第四次工業革命的臨界值已經到來，我國要大力發展機器人、尤其是云端結合的仿人智能機器人，瞄準目標進行追趕甚至反超，這也是我國實現彎道超車的唯一路徑”。
黃曉慶的判斷是基于幾十年的產業和技術積淀。近日，記者對黃曉慶進行了獨家專訪，請他預判第四次工業革命的大趨勢，并對我國彎道超車路徑給出建言，希望通過云端仿人智能機器人杠桿撬動國家整體競爭力。
記者：您在國內率先提出“機器人將引領第四次工業革命”的觀點，判斷依據是什么？未來機器人將帶來哪些顛覆性變革？
黃曉慶：首先，我們要弄清楚如何定義工業革命。為此，我們認為——必須在生產力提高一百倍數量級別以上的工業創新才能稱之為工業革命，低于此級別則只能叫做工業演進或進步。按照這個衡量標準，迄今為止，人類歷史上已經歷了三次工業革命，分別為機器工業革命、電汽工業革命、計算機工業革命，相對應解決了機器動力問題、能源傳輸問題、信息處理及傳輸問題，都為人類社會帶來了生產力的巨大變革。需要說明的是，目前，全球仍然在第三次工業革命的持續探索中，包括互聯網、移動互聯網浪潮都歸屬于其一系列衍生現象。
在此基礎上，再來探討機器人是否符合衡量標準。我認為，下一次工業革命是能完全替代人角色的智能機器人革命。實質上，是人類復制了另一個自己，利用制造出來的機器人完全替代自身從事自主、智能的行為。與人類歷史上發生的前三次工業革命相區別，這次工業革命完成了機器在一個時空、事件、情景內由“部分替代人”到“全面替代人”的過程。舉幾個例子：如果造出一輛能夠自動駕駛的汽車，可以取代司機；如果造出一個家庭保姆型機器人，可以幫人類帶小孩、做家務；如果工業生產線上使用柔性機器人，可以替換現在的產業工人。由此推斷，伴隨著智能機器人的更新換代，未來人類社會各領域將迎來顛覆性變革。當機器人革命完成后，一方面，那些依賴于機械勞動力、簡單運算、繁重體力的工種將不復存在，世界上已經沒有普通的人類勞動者；另一方面，未來我們每個家庭都將配備1—2個機器人幫助完成各種保姆工作，正式步入個人機器人時代。
如果按照這個邏輯，第四場工業革命更準確地說是機器的信息革命，實際是第三場工業革命的延續，又是生產力的一次巨大飛躍。
記者：您曾表示，目前機器人的自主、智能革命到了一個臨界值。如何解讀“臨界值”已經到來？
黃曉慶：實際上，從科幻角度、人類夢想角度出發，人類對機器人的幻想已經有幾百年歷史。我們一直在想，能否讓機器人跟人類一樣聰明。然而，任何技術的發展必須經歷一段時間的醞釀，直到達到一個臨界值，一場技術革命就呼之欲出了。
在我看來，目前機器人革命的臨界值已經到來。一方面，近年來在造出能夠完全替代人類的機器人智能操作系統的技術準備上已經到了一個臨界值。簡單梳理，有以下4個例子：一是汽車自動駕駛技術成熟。根據谷歌最新數據，自2006年起谷歌自動駕駛的汽車8年來在真正道路上完成了70萬英里的自動駕駛。最近，自動駕駛汽車的研究從“路上測試”轉到了“計算機仿真”。這意味著人類已經造出了完全有自主行為的機器代替人開車；二是美國軍用無人機的功能示范。雖然被定義為遙控飛機，但當遙控人員不下達指令時，它可以自己做出動作，在戰區執行任務中自主控制高度、逃避敵軍偵探、保持隱蔽狀態；三是IBM超級機器人Watson成答題冠軍。作為一款專門用來答題的機器人，它具有自主學習、自主推理的能力，因在2012年美國著名電視大賽“危險邊緣”（Jeopardy）中一連擊敗2位往期冠軍選手而聲名大噪；四是感知系統的技術突破。近年來，包括谷歌、Facebook、谷歌、科大訊飛、百度在內的多家知名互聯網企業，運用“深度學習”技術推出了語音和圖像的識別、合成算法，這些新算法和技術的部分功能已超過了人類大腦。
另一方面，當下社會應用需求層面也已經到了臨界值。一是從現實情況來看，伴隨工業機器人的蓬勃發展，產業鏈構建相對成熟，同時伴隨著全球勞動力價格的持續提高，老年化現象的不斷嚴重，釋放出強大的社會需求。從整個機器人產業發展來說，目前已經到了“要從工業界走向家庭和個人”的臨界值，開始有能力向家庭和個人服務層面拓展；二是從實用經濟學角度來看，任何能夠成倍提高生產力、成倍降低成本、成倍減少人工投入的技術，一定會被資本追捧。在利益驅動之下，資本會投入制造這些能幫助提高生產力的機器。因此，具有自主、智能能力的機器人產品市場的增長速度可以預估。
有一點需要補充說明。盡管我們說目前已經到了一個臨界狀態，但要承認的是，全世界關于智能機器人應該是什么樣子、它是否有工業標準、產業鏈怎么建立等核心問題上仍屬于早期探索階段，真正意義上的第一代智能機器人產品還未出現。
記者：在引領變革的各類機器人中，您最看好哪一款？
黃曉慶：我想重點介紹云端仿人智能機器人。它代表的是機器人發展的較高境界——外形和人相似、思維模擬人大腦，更貼近人類復制另一個自己的目標。
為什么要強調云端、仿人兩個層面？這其中包含了多重考量。首先講為什么要“云端”。對于一件工業或電子產品來說，最重要的部分是操作系統。同理，要實現機器人的智能程度，必須依托于強有力的操作系統，充當機器人的大腦角色。然而，現實情況卻是，假如機器人是一臺會動的機器，目前沒有辦法將支持軟件的運算系統裝在其體內。研究數據表明，人類大腦運算能力是機器人最高運算能力的100萬倍，這意味著要制造能達到人類運算能力的機器，目前需要一個體積是人腦100萬倍的機器人大腦。此種情形下，從實用性角度考量，約人腦100萬倍大的機器人大腦根本無法和其身體相匹配。這條路徑走不通的情況下，到底裝在哪？答案是裝在“云”里。我們可以認知系統放在云里，身體、驅動、傳感器放在機器人本體上，通過移動通信將二者連接起來，實現順暢操作。更形象地說，相當于把一個人脊椎以上的大腦和小腦存在“云”中，做出了一個現實版的“阿凡達”。
再來說明為什么要仿人。機器能夠全面代替人是很重要的產業目標。這種背景之下，只有仿人的機器人才能有效使用為人設計的工具，順利在有人的環境下工作，實現需求和發明的真正無縫對接。在我看來，這是未來人類使用機器人的一個核心需求點。
記者：據我所知，目前第一代云端仿人智能機器人產品還未面世，原因是什么？
黃曉慶：相比于其他類型的機器人，云端仿人智能機器人對自動化程度、柔性程度要求更高。相比之下，目前產業技術進步的速度仍有一定距離。因此，云端仿人智能機器人的研發和面世還需要一個循序漸進的過程。
在我看來，制約第一代云端仿人智能機器人面世的因素分四個方面。一是技術密集。一方面，機器人認知系統屬于高密集技術范疇，代表了云計算、人工智能等領域最新、最復雜、甚至還未理解的新技術發展方向，研發難度可想而知；另一方面，機器人整個硬件領域還有待重大技術進步。舉個例子，通過每公斤肌肉的驅動力量對比實驗發現，機器人只能達到人類水平的1/10，亟需開發更加輕便的合成材料制作機器人身體；二是成本高昂。機器人的驅動系統、感知系統成本相當高。這種情況的出現，很大程度取決于目前機器人產量非常低，即使是工業機器人，當前大型跨國公司也只能維持年產幾萬臺、十幾萬臺的水平。可以試想，如果市場全面打開，當產量上升到幾百萬臺、上千萬臺的時候，生產成本將會成倍下降；三是高能耗。機器人運算系統消耗能量過大，直接影響到其可攜帶的便利性。如何帶足夠電池運動相當長的時間，還未探索出適宜的解決辦法；四是產業標準尚未建立。按照一般行業邏輯，是先有技術再有標準。
記者：為了搶占領跑先機，目前圍繞云端仿人智能機器人的競爭態勢如何？呈現出哪些特點？
黃曉慶：綜合前面所講，既然是一次顛覆性的工業革命，各方面條件已經到了一個臨界狀態，第一代產品還未真正面世，當前的競爭格局可以稱之為“黎明前的黑暗”——任何有進取心的國家或企業，都想盡早插足這個領域。因此，可以看到，這場戰斗還沒未開打就已經進入了白熱化階段。
從國家競爭層面看，目前全球圍繞機器人的競爭已超越國家一級，上升到國際合作與競爭相融合貫通的階段。首先，美國DARPA機制之下，幾乎所有全球頂尖的機器人企業都參與進來；此外，歐共體的RoboEarth計劃、日本仿人機器人開發也紛紛采取了跨國研究戰略；相比之下，中國正在穩固、迅速趕超，但目前還著重于“趕”沒到“超”的地步。
從企業競爭層面看，“暗潮涌動”的戰斗剛剛開始。就目前態勢而言，各大企業的側重點各不相同。一是谷歌采取“挖空型（EmptyStrike）”人才戰略。截至目前為止，谷歌已經收購了超過了十家世界頂尖智能機器人研發公司，以奠定自身起跑優勢；二是IBM成立Watson事業部，將Watson作為產品推向市場；三是Facebook、百度著手“云”布局。通過“深度學習”技術，推出了語音和圖像的識別、合成算法；四是東芝、本田等日本企業著重“仿人”等機器人控制技術的研究。
總體看來，云端仿人智能機器人的技術研究仍然有待突破。首先看智能水平，以美國DARPA舉辦的機器人挑戰賽（RoboticsChallenge）為代表，共有７支參賽隊伍的機器人能夠完成爬樓梯、開閥門、開汽車等操作，但總體效果和人類仍然存在較大的差距；再看仿人水平，以日本東芝、本田等企業為代表，目前日本制造的機器人在運動控制能力、模擬人的面部表情、皮膚等方面都達到一定水準，但在雙足行走能力上還遠不及人類。
記者：為什么說發展云端仿人智能機器人是我國彎道超車的唯一路徑？
黃曉慶：先來闡述彎道超車的必要性。中國為什么必須發展云端仿人智能機器人？第一，從歷史角度分析，中國在18世紀末19世紀初沒有趕上第一次工業革命，因而淪為半殖民地半封建的國家，說明落后就要挨打。參與工業革命的重要意義不言而喻；第二，從現實目標著眼，中國在下一階段發展規劃中，提出走“創新驅動發展”道路。機器人革命本身就是一次巨大的發展創新；第三，從市場前景倒推，智能機器人代表未來經濟發展的一個最核心領域，市場潛力巨大，產業規模很有可能超過汽車工業和智能手機工業之和。這個市場是中國絕對不能丟失的。
再來看彎道超車的可能性。第一，智能機器人產業對工業積累要求相對不高。目前中國才走過30年工業化進程，工業基礎薄弱，缺乏原始積累。相比于傳統工業機器，智能機器人發展更傾向于信息化層面的突破。值得欣慰的是，受益于在第三次工業革命中持續跟隨，我國在信息化技術領域并未落后太多，市場需求方面又機遇良多，彎道超車的可能性大大增強；第二，國際競爭還處于初級階段。雖然各國圍繞云端仿人智能機器人加緊研發，但目前還沒有任何一個國家造出了第一代真正意義上的產品。從這個進程速度來看，中國還有大把的機會可以實現趕超。
需要補充的是，通過發展云端仿人智能機器人實現彎道超車，不僅是國家戰略層面考量，也與大眾日常生活息息相關。理想狀態之下，有這樣一個想象空間：未來我們每一個家庭都配備有1—2個機器人完成各種保姆工作，也就是個人機器人時代來臨。這意味著我們每個家庭都有機器人幫忙做事，而且成本是可以掌控的。目前中國大約有4.3億個家庭，如果每個家庭買一臺機器人，或者甚至有的家庭配備幾臺機器人，將會對中國民眾社會生活方式帶來徹底的改變。
應當看到，從第一次工業革命的不參與、第二次工業革命的落后到第三次工業革命的緊跟，是中國技術進步的運行軌跡。如果大力發展仿人智能機器人，中國在第四次工業革命中有望實現彎道超車的夙愿。
記者：當前我國云端仿人智能機器人產業發展情況怎樣？如何推進彎道超車？
黃曉慶：根據觀察，目前我國在仿人智能機器人研發上有一定參與，但力量遠遠不夠，暴露的問題也較為明顯。一方面，是國家重視力度不夠。2014年以來國家陸續出臺了多項利好政策扶持機器人產業發展，但多集中在工業機器人部分，目前尚未有針對云端仿人智能機器人的相關政策面世，整體產業部署也較為薄弱，亟待搭建良好的外部發展環境；另一方面，是科研力量薄弱。具體來看，百度和科大訊飛通過構建在云端的機器學習技術開始介入人工智能研究，北京理工大學黃強教授所在的實驗室在仿人機器人方面已推出了4代產品。但除此以外，目前還沒有看到更多企業或研究機構冒出來，和國外相比差距明顯。
這些差距若能及時填補，其實也是彎道超車的絕好機會。綜合來看，從找到“彎道”到“超車”，國家層面推動是必不可少的關鍵一環。我認為可從三個方面著手：一要鼓勵機制體制創新。如何營造一個良好的知識產權環境鼓勵發明創新、建立更加完善的科研體制優化投入產出比例，對于云端仿人智能機器人產業發展意義重大；二要出臺扶持政策。即要作出積極產業部署，借鑒美國DARPA經驗采用“軍民兩用”的研究戰略，吸引全球頂尖研究機構、企業和專家來華，也要鼓勵使用本土新應用，加速產業規模提量，推動行業發展；三是培養綜合性人才。作為多領域交叉的新興產業，機器人產業涉及到各方面知識的綜合運用，故建議國家要在高校開展機器人相關的跨學科、跨領域的綜合性研究和學習課程。
此外，還要充分發揮產業聯盟的作用。云端仿人智能機器人主要面向家庭和個人，研發過程中需解決的問題比以往更復雜，因此相關企業要轉換思路，從“單槍匹馬”走向“協同作戰”，建立機器人產業聯盟，探索一條標準化路線。這個過程中，做機器人本體構造的企業跟做信息技術的企業將實現無縫銜接，促進產業發展的良性循環。在此基礎上，中科院、中國移動、百度等有影響力的本土企業作為牽頭人，推動聯盟的形成和正常運作。要補充的是，目前美國、歐洲都基本具備成立聯盟的條件，我國要加快產業發展速度，切不可錯失了先機。
記者：結合實際，談談您對未來云端仿人智能機器人發展的展望。
黃曉慶：按照現有發展速度，我認為未來5—10年云端仿人智能機器人產業會誕生一批革命性產品。其中，最先進入市場商用的可能是自動駕駛汽車、家庭清潔機器人、巡邏型機器人這三個類別。原因在于：它們屬于垂直功能型，技術要求相對較低，形成產品較為容易。此外，中國家庭數量龐大，能在短時間內形成市場規模；應用最廣泛的領域應該是家庭服務型機器人，俗稱為“保姆型機器人”。但受制于這類機器人對于驅動、智能水平要求非常高，可能要耗費10年甚至更長時間投入商用。
另外，未來關于仿人智能機器人的投資將會全面介入。與國外相比，中國人的投資習慣是晚投、慣投，對于新興產業的投資普遍持有謹慎、觀望想法。但著眼于云端仿人智能機器人的發展前景，我認為所有風險投資機構、大企業必須要介入，特別是類似于機器人的感知系統、云端基于人工智能的認知系統、新型的驅動系統、新型材料、傳感器在內的核心部分投資，將有望得到巨大回報。需要注意的是，有投資意向的企業要建立國際化的人才庫，并積極和全球頂級的高校合作，并對產品進行深入的市場研究，在此基礎上的前瞻性投資才更能把握方向。（中國移動研究院余智欣老師對此文亦有貢獻）
